第三章 相互作用
第一节 重力
【基础练】
1.关于物体的重力,下列说法正确的是( )
A.做自由落体运动的物体不受重力作用
B.挂在绳子上静止的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力
C.物体在地球任何地方重力大小都相等
D.重力可以用弹簧测力计测量
2.下列关于重力的说法正确的是( )
A.只有静止的物体才受到重力作用
B.一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力
C.重力没有施力物体
D.在地面上同一点,质量大的物体受到的重力大
3从科学方法角度来说,物理学中引入“重心”概念主要运用了( )
A.控制变量方法
B.等效替代方法
C.理想实验方法
D.建立模型方法
4.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面
B.重力的方向总是竖直向下
C.飘在空中的气球不受重力作用
D.只有固体受重力作用,流动的液体不受重力作用
5.关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力作用
C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力
D.物体只有在向下运动时才受到重力作用
6.关于物体所受的重力,以下说法正确的是( )
A.物体只有在地面静止时才受到重力作用
B.物体在自由下落时受的重力小于物体在静止时受到的重力
C.物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时受到的重力
D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它受到的重力都是一样大
7关于物体的重心,下列说法不正确的是( )
A.物体的重心有可能不在物体上
B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心
C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变
8一段粗细不均匀的木棍如图所示,支在某点恰好平衡,若在该处将木棍截成两段,则所分成两段的质量必定是( )
A.相等
B.细段轻、粗段重
C.细段重,粗段轻
D.不能确定
9.“嫦娥四号”探月过程时,把一块矿石从月球运到地球,则矿石所受重力与质量的变化是( )
A.重力变小,质量变大
B.重力变大,质量变大
C.重力不变,质量不变
D.重力变大,质量不变
10.关于重力、重心,下列说法正确的是( )
A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合
B.用一绳子把一个物体悬挂起来,物体处于完全静止状态,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
C.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
D.重心与物体的形状和物体内质量分布有关
11.关于力、重力,下列说法正确的是( )
A.在画力的图示时,力的作用点可不画在受力物体上
B.地球表面上物体受到的重力方向一定相互平行
C.地球表面上物体受到的重力方向一定竖直向下
D.形状规则的任何物体的重心都在它的几何中心上
12.关于重力加速度,下列说法正确的是( )
A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B.重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小
C.重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢
D.轻、重物体在同一地点的重力加速度不同
13.如图所示,是小球放在斜面上所受重力的示意图,其中正确的是( )
14.关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体只有重心才受重力作用
B.物体的重心就是物体的几何中心
C.任何物体的任何部分都要受到重力作用
D.重力的方向总是垂直地面向下
【提升练】
15.下列关于物体重心的说法正确的是( )
A.物体的重心必在物体上
B.物体只在重心处受力,其他部分不受力
C.重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点
D.重心就是物体内最重的一点
16.有一质量分布均匀的铁链长为L,原来放在地面上,现在将铁链竖直向上刚好拉直,它的重心位置升高了多少?使一块边长为a的均匀立方体绕着自己的一个棱翻转,当它的对角线刚好与地面垂直时,其重心位置升高了多少?
17.一个质量为60
kg的人,在地球上的重力为588
N,在月球上的重力为98
N.该人在地球上的弹跳高度为0.5
m.那么,他在月球上的弹跳高度为多少?
参考解析
【基础练】
1【答案】D
【解析】
做自由落体运动的物体只受重力作用,不受其他力,故A错误;用绳子悬挂处于静止状态的物体,所受重力等于绳子对它的拉力大小,但两力性质不同,故B错误;同一物体,处在地球表面的不同位置,重力大小一般不同,故C错误;弹簧测力计可以测量力的大小,包括重力的大小,故D正确.
2【答案】D
【解析】任何地球表面上的物体均会受到重力的作用,不论静止还是运动,故A错误;拉力是弹力,与重力的性质不同,故重力不是绳子的拉力,B错误;重力是由于地球的吸引而产生的,重力的施力物体是地球,C错误;同一点重力加速度相同,故质量大的物体重力就大,D正确.
3【答案】B
【解析】物体的各个部分都受重力的作用,从作用效果上来说,可以认为与作用在物体上一点的作用效果是一样的,这一点就叫作重心,故运用了等效替代的方法,故B正确,A、C、D错误.
4【答案】B
【解析】重力的方向是竖直向下(垂直水平面),不是垂直于接触面,A错误,B正确;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,地球上物体任何情况下一定受到重力作用,C、D错误.
5【答案】C
【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力是引力的一个分力,不能说重力就是地球对物体的吸引力,故A错误;静止的物体和运动的物体都受到重力作用,故B错误;物体受到的重力与物体的运动方向无关,同一物体在地球上向什么方向运动,都受到重力,故C正确,D错误.
6【答案】D
【解析】由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,与物体的运动状态无关,故A错误;重力源自于地球的万有引力,与物体速度无关,故同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它受到的重力都是一样大,故D正确,B、C错误.
7【答案】D
【解析】物体的重心不一定在物体上,故A正确;用线悬挂物体时,当物体静止时,悬线的方向一定通过重心,B正确;重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无关,C正确;舞蹈演员在做各种动作时形态变化,所以重心会发生变化,D错误.
8【答案】B
【解析】木头处于平衡状态,由图可知,右侧部分重心离支点O较近,故力臂OB较小;左侧部分重心离支点O较远,故力臂OA较大;由力矩平衡条件可知G ×OA=G ×OB,OA>OB,G <G ,即粗端的木头重、细端的木头轻,故B正确.
9【答案】D
【解析】矿石从月球运到地球的过程中,其质量保持不变,但由于地球表面的重力加速度大,故重力变大,D正确,A、B、C错误.
10【答案】D
【解析】重心的位置与物体的形状和质量分布有关,只有形状规则,质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,A错误,D正确;用一绳子把一个物体悬挂起来,物体处于完全静止状态时,物体的重力与绳子的拉力平衡,由二力平衡的知识可知,物体的重心一定在绳子的延长线上,B错误;重心是物体各部分所受重力的等效作用点,可以在物体上也可以在物体之外,C错误.
11【答案】C
【解析】在画力的图示时,力的作用点必须画在受力物体上,故A错误;球表面上物体受到的重力方向有可能垂直,所以B错误;重力方向一定竖直向下,故C正确;只有形状规则,质量分布均匀的物体,重心才在物体的几何中心上,故D错误.
12【答案】C
【解析】根据加速度定义可以知道,加速度描述速度变化的快慢,所以重力加速度描述的是自由下落物体速度变化的快慢,而不论轻重,同一地点的重力加速度相同,A、B、D错误,C正确.
13【答案】C
【解析】重力的方向是竖直向下的,C正确.
14【答案】C
【解析】物体各个部分均受重力,重心是物体各个部分所受重力的合力的等效作用点,与形状和重量分布情况有关,不一定在几何中心,故A、B错误;重力源自万有引力,物体各个部分均受重力,故C正确;重力的方向只是垂直水平的地面向下,即竖直向下,故D错误.
【提升练】
15【答案】C
【解析】重心不一定在物体上,比如质量均匀的环,A错误;重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点,并不是说只在重心处受力,其他部分不受力,B错误;一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点,所以重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点,C正确;物体各部分受到的重力作用集中于这一点,这一点叫作物体的重心,重心并不是物体上最重的点,D错误.
16【答案】 a
【解析】铁链放在地面上时,其重心位置高度可以认为等于零,当刚好向上拉直时,它的重心在其中点位置,距地面,所以铁链的重心升高了.
立方体的重心与其几何中心重合,如图所示.
原来重心高度h1=,
翻转后的重心高度h2=a.
所以重心升高Δh=h2-h1=a-=a.
17【答案】3.0
m
【解析】人在地球和月球上的质量相等,由G=mg得地球表面的自由落体加速度g==
m/s2=9.8
m/s2,月球表面的自由落体加速度g′==
m/s2≈1.63
m/s2.设人在地球上的弹跳高度为h,在月球上的弹跳高度为h′,人跳起时的初速度为v0,由v2-v=2ax和v=0得=,解得h′=h=×0.5
m≈3.0
m.